-1-
Kas yra galaktikos aureolė?
Galaktikos aureolė yra didžiulis „nematomas“ dujų apvalkalas,
Ryškiausias disko ir sferinio disko skirtumasspiralinėse galaktikose atsiranda halo. Elipsinėse galaktikose tokio staigaus perėjimo nėra, o trimatė pailgos disko struktūra sklandžiai virsta halo kamuoliuku. Aureolės, kaip ir galaktikos, neturi aiškiai apibrėžtų ribų: tolstant nuo centro gravitacinis potraukis silpsta, dujos ir kiti komponentai vis retėja.
-2-
Iš ko padaryta aureolė?
2020 metais Hablo kosminis teleskopas pristatė išsamiausią Andromedos galaktikos aureolės tyrimą. Tai Paukščių Tako „kaimynas“, todėl jį lengviausia mokytis.
Astrofizikai nustatė, kad tai silpna, beveiknematoma išsklaidytos plazmos aureolė tęsiasi 1,3 milijono šviesmečių nuo Andromedos link Paukščių Tako ir iki 2 milijonų šviesmečių kitomis kryptimis. Prisiminkite, kad pati galaktika yra maždaug 2,5 milijono šviesmečių atstumu nuo Žemės. Jei būtų galima pamatyti aureolę, Andromeda užimtų plotą naktiniame danguje, kurio plotas prilygsta Didžiojo Ursa žvaigždynui.
Tyrėjai taip pat nustatė, kad halo turisluoksniuota struktūra su dviem pagrindiniais įdėtais ir atskirais dujų korpusais. Tuo pačiu metu išorinis apvalkalas yra „lygesnis“ ir karštesnis, o vidinį apvalkalą stipriai veikia supernovos. Tolimų sistemų galaktikos tokiu mastu nebuvo ištirtos, tačiau mokslininkai mano, kad jų struktūra panaši.
Šiuolaikinė kosmologinė teorija išskiria tris sudedamuosius galaktikos halo elementus: žvaigždžių aureolę (žvaigždžių aureolę), galaktikos vainiką ir tamsiosios medžiagos aureolę.
Andromedos aureolės vizualizacija. Duomenys pagrįsti šviesos sklidimo iš kvazarų (geltonų taškų), esančių už galaktikos, tyrimu. Vaizdas: NASA, ESA ir E. Wheatley (STScI)
-3-
Kiek žvaigždžių yra aureole?
Žvaigždžių aureolė vienija žvaigždžių populiaciją irrutuliniai spiečiai, supantys galaktikos diską. Panašios struktūros randamos aplink daugumą žinomų spiralinių galaktikų ir kai kurias elipsines. Aureolė savo forma primena žvaigždės diską supančią elipsę.
Nepaisant didžiulio dydžio, jame yra tik apie 1% viso žvaigždžių tūrio, todėl jis šviečia daug mažiau nei galaktikos diskas ir yra nepastebimas atliekant stebėjimus optiniame diapazone.
Astrofizinis galaktikų modeliavimasprognozuoja, kad žvaigždžių aureolės turėtų turėti du komponentus. Vidiniame regione vyrauja žvaigždės ir rutuliniai spiečiai, susidarę pačioje galaktikoje, o išoriniame regione vyrauja susiliejimas su kitomis sistemomis. Mokslininkai mano, kad aureolę daugiausia sudaro senos žvaigždės, o žvaigždžių formavimasis joje iš tikrųjų sustabdomas.
-4-
Kodėl galaktikai reikia karūnos?
Galaktikos vainikas yra plonas debesismolekulinės dujos, besitęsiančios toli nuo galaktikos centro. Tyrėjai mano, kad vainikėliai yra pirmykščio dujų debesies, subyrėjusio ir suformuojant galaktiką, liekanos.
Nors retintos dujos yra nematomos, jos gali būtiaptikta naudojant mikrobangų spinduliuotę, atitinkančią jonizuotą vandenilį. Neutrali vandenilio linija arba 21 cm linija yra mikrobangų spinduliuotė, kurios bangos ilgis yra 21,1 cm, o tai atitinka kvantus, išsiskiriančius, kai pasikeičia neutralių vandenilio atomų energetinė būsena.
Tyrėjai mano, kad galaktikos vainikas yra pirmoji galaktikos „gynybos linija“. Jis apsaugo nuo vidinių dujų nuotėkio, kuris naudojamas žvaigždžių formavimuisi.
Didžiojo ir Mažojo Magelano debesų vainikas, apsaugantis juos nuo Paukščių Tako poveikio. Vaizdas: STSCI, Leah Hustak
-5-
tamsiosios medžiagos aureolė
Trečiasis galaktikos aureolės elementas yra aureolėJuodoji medžiaga. Nors tamsiosios materijos egzistavimo faktas dar nepatvirtintas, ši teorija geriausiai apibūdina stebėjimus. Tamsioji medžiaga nesąveikauja su elektromagnetine spinduliuote, nei spinduliuoja, nei sugeria šviesos bet kokiu bangos ilgiu, todėl jos nematyti. Tačiau jis turi gravitacinį poveikį aplinkiniams objektams.
Pagal esamą teoriją tamsioji medžiagatęsiasi visoje galaktikoje ir supa matomus jos komponentus. Tuo pačiu metu jo masė gerokai viršija visų kitų galaktikos objektų masę kartu. Tamsiosios medžiagos aureolė nebuvo vizualizuota ir naudojama kaip teorinis komponentas, paaiškinantis gravitacinį poveikį, lemiantį kūnų judėjimą galaktikoje.
-6-
Ko išmoko mokslininkai?
Naujas tyrimas atskleidžia tikrąją formąPaukščių Tako žvaigždžių aureolė. Ilgą laiką mokslininkai manė, kad tai turėtų būti beveik taisyklinga sfera. Paaiškėjo, kad taip nėra: išsklaidytas žvaigždžių debesis yra pailgos formos ir pasviręs kampu į galaktikos diską. Išoriškai jis primena pasvirusį amerikietiško futbolo kamuolį.
Be to, mokslininkai mano, kad neįprasta struktūra taip pat rodo Paukščių Tako tamsiosios medžiagos aureolės buvimą ir įstrižą padėtį.
Paukščių tako aureolės modelis. Vaizdas: Melissa Weiss / Astrofizikos centras | Harvardas ir Smithsonian
-7-
Kaip buvo atliktas tyrimas?
Analizei mokslininkai naudojo du duomenų rinkinius.aureolę sudarančių žvaigždžių stebėjimai. Pirmasis iš jų buvo gautas Europos kosmoso akademijos GAIA palydovo darbo rezultatas. Tai kosminis teleskopas, kuris buvo paleistas 2013 m. ir leidžia visapusiškai matyti naktinį dangų, kad būtų sudarytas išsamiausias Paukščių Tako ir netoliese esančių objektų žemėlapis.
Antrasis duomenų rinkinys yra rezultatastyrimas H3 (Hectochelle in the Halo didelės raiškos). Tai duomenys iš antžeminių halo žvaigždžių stebėjimų, kurie buvo atlikti naudojant teleskopus Fredo Lawrence'o Whipple'o observatorijoje Arizonoje. H3 surinko išsamius dešimčių tūkstančių halo žvaigždžių stebėjimus, esančius per toli, kad Gaia galėtų įvertinti.
Tyrėjai sujungė dviejų stebėjimų duomenis, kad įvertintų žvaigždžių aureolės formą.
-8-
Kodėl tai svarbu?
Žvaigždžių aureolės „parduotuvės“ savybėsgalaktikų susidarymas. Visų pirma, įstrižinė elipsinė Paukščių Tako aureolės forma, gauta stebint, patvirtina vieną iš jos susidarymo teorijų.
Tyrėjai mano, kad Paukščių Tako aureolė -susidūrimo su nykštukine galaktika prieš 7–10 milijardų metų rezultatas. Dėl šio galaktikos susidūrimo nykštukinė galaktika buvo suplėšyta, o ją sudarančios žvaigždės išsisklaidė į aureolę. Tokia atsiradimo istorija paaiškina skirtumą tarp aureolės „populiacijos“ ir Paukščių Tako disko žvaigždžių.
Šiuo atveju triašis elipsoidas atspindi stebėjimusdvi žvaigždžių grupės žvaigždžių aureole. Klasteriai susidarė, kai nykštukinė galaktika aplenkė dvi Paukščių Tako orbitas. Judėdamas jis du kartus sulėtėtų vadinamuosiuose apocentruose – tolimiausiuose nykštukinės galaktikos orbitos taškuose, teigia mokslininkai. Šios pauzės paskatino papildomą žvaigždžių išmetimą ir koncentruotų regionų susidarymą. Žvaigždžių aureolės pakreipimas rodo, kad nykštukinė galaktika kampu susidūrė su Paukščių Taku.
-9-
Kas toliau?
Tai, kad pasvirusi forma buvo išsaugota poToks didelis laiko tarpas yra papildomas tamsiosios medžiagos egzistavimo ženklas, mano mokslininkai. Tai tamsiosios medžiagos aureolė, kuri neleidžia žvaigždėms pasislinkti į klasikinę formą, panašią į sferoidą.
Tyrėjai mano, kad tolesnė analizėžvaigždžių aureolė padės suprasti, kuriose Paukščių Tako galaktikos aureolės srityse didžiausia tamsiosios medžiagos koncentracija ir šiomis kryptimis sutelkti tyrimus naudojant tamsiosios medžiagos dalelių detektorius.
Skaityti daugiau:
Karvės buvo šeriamos kanapėmis ir tikrino, kas atsitiko su jų pienu
Pagrindinis Mėnulio misijos pavojus pavadintas „Artemis“
Sukūrė navigacijos sistemą, kuri yra tikslesnė nei GPS